最新普通式双柱汽车举升机设计

1、摘要11举升机的方案拟定11. 1举升机的基本悄况 11. 1. 1常用汽车举升机的结构类型 11. 1. 2汽车举升机的主要参数 11. 2汽车举升机的主要结构与要求21. 2. 1举升装置的要求21. 3普通式双柱汽车举升机结构方案的确定22普通式双柱汽车举升机的结构设计 32. 1举升装置32. 2立柱42. 3支撑机构52. 4平衡机构62. 5保险机构63普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算73. 1普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算73. 1. 1主立柱的截面特性分析与计算73. 1. 2主立柱的强度分析与验算93. 1. 3主立柱的刚度计算153.2托臂的强度校核153. 2

2、. 1托臂的截面特性153.2. 2托臂的强度核算163. 2. 3从托臂处考虑挠度悄况184液压系统194. 1液压系统工作原理194. 2液压缸活塞杆受压校核204. 2. 1液压缸活塞杆强度验算204. 2. 2液压缸活塞杆受压稳定性校核205结论21参考文献21普通式双柱汽车举升机设计摘要：双柱式汽车举升机是一种汽车修理和保养单位常用的举升设备，广泛应用于轿车等小型车的维修和保养。目前，全国生产汽车举升机 的厂家较多,生产的举升机的形式也比较繁多,有双柱式举升机、四柱式 举升机、剪式举升机、组合移动汽车式举升机等。本文较全面地介绍了举 升机的分类，在确定了所要设计的举升机的方案之后，即

3、针对举升机的结 构及其特点要求进行了设计与说明，同时对举升机设计过程中所涉及到的 工艺性问题进行补充说明。然后分析了普通式双柱汽车举升机主立柱的截 面特性，并对主立柱的强刚度和托臂的强度进行了校核验算。对液压缸活 塞杆强度以及受压杆的稳定性也进行了验算,以保证所设计的举升机满足 使用要求。本课题所设计的是液压驱动的普通式双柱汽车举升机。它的特点是: 性能可靠，低能耗，操作方便;无横梁，结构简单;非对称托臂可 伸缩，保证了安全性；托脚的最低位置低，使得车辆的底盘可以比较低, 对各种车辆的适应性扩大了;与螺杆式的举升机相比，使用寿命较长;价格低廉，拥有的市场份额较大。关键词：普通式，双柱举升机，结

4、构特点,非对称式”机械结构设计,液 压驱动，截面特性。1举升机的方案拟定1.1举升机的基本情况1.1.1常用汽车举升机的结构类型目前，全国生产汽车举升机的厂家较多，生产的举升机的形式也比较繁多，有双柱式举升机、四柱式、剪式、组合移动汽车式等。仅从举升机的外型来分类的基本形式就有：普通双柱式、龙门双柱式、四立柱式、剪式、移动式和单立柱式等汽车举升机按照举升机的举升装置的形式分类也有很多种，包括丝杠螺母举升式、链条传动举升式、液压缸举升式、齿轮齿条举升式等举升机。从举升机的驱动方式分，主要有：电机驱动式举升机和液压驱动式举升机。1.1.2汽车举升机的主要参数普通式双柱举升机、龙门式双柱举升机和四立

5、柱式举升机这三种目前市场上主要的汽车举升机的主要技术参数统计如表1.2所示。表1.2汽车举升机的主要参数额定举升质量 最大举升高度 盘距地高度 全程上升时间全程下降时间普通式双柱2. 5-4 T1700-1800mm110-180mm50-70 Sec20"60 Sec龙门式双柱2. 5-4 T1700-1800mm110-180mm50-70 Sec20"60 Sec四立柱式2. 5-4. 5 T1700-1800mm110-180mm50-70 Sec20"60 Sec1.2汽车举升机的主要结构与要求举升机的结构形式主要有：（1）整体结构形式；（2）举升方式；

6、（3）驱动方式;（4）平衡方式；（5）保险与保护方式；（6）托盘结构。1.2.1举升装置的要求在我国的规定中讲到举升机的设备安装电器系统的绝缘、耐压和保护电路的连续 性都要符合GB5226的有关规定。而在欧美地区同样也有其相应的明文规定。举升机的设汁中液压系统的设汁也是至关重要的。在欧洲地区液圧缸、气缸、管 路及接头受调压阀设定的最大压力的限制。他们至少应承受该压力的2倍（采用液压 驱动时）或是该压力的3倍（采用气压驱动时）并且要没有永久变形。软管、气袋、 膜盒的尺寸在设计时应使之承受至少3倍的调压阀设定的最大压力值的爆破压力。我国对举升机的性能要求也比较繁多，例如：（1）举升机应设有限制行程

7、限位装置，如有需要则该装置应动作灵敬、安全可 黑。（2）液压系统工作应平稳、无振动、无爬行现象。（3）液压式举升机除液压系统能自锁外还应没有机械锁止装置。（4）机械式举升机任意时刻都能安全自锁。（5）举升机正常运行时的噪音不得超过80dB。（6）举升机工作环境温度为040°C,全行程连续举升额定质量20次，油温不 得高于60°Co（7）在试验台上对液压系统施高130%的额定使用压力，维持加in,不允许有永 久变形、漏油及其他异常现象。（8）在无故障工作基础上，机械式举升机的使用继续进行到3000次，则液压举 升机可以继续进行到9000次，以安全可黑为前提，检查零部件损坏程度

8、，允许更换 损坏件，允许添加润滑剂。1.3普通式双柱汽车举升机结构方案的确定通过对汽车举升机的结构的认识和了解，确定了本次设计的举升机的总体方案。 如下图1. 10所示：顶轮部件图1. 10普通式双柱举升机的结构示意图本次设讣的是山液压驱动的QJY04-02B型普通式双柱汽车举升机。它的结构主要包括以下儿个部分：举升装置、同步驱动装置、立柱和托臂。QJY04-02B型普通式双 柱汽车举升机的举升机构的传动系统是山液压系统来驱动和控制的，山两边两个立柱 里安装的液压油缸来推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱滚 动，实现滑台的上下移动。用钢丝绳作为同步装置来保持整个举升机的同步性。

9、托臂 与立柱内的滑台相连，当滑台上下移动时就带动托臂一起移动。2普通式双柱汽车举升机的结构设计2.1举升装置本次设计的举升机的举升装置是山液压系统以及电箱组成的。通过电箱的开关启动电动机来控制液压单元，液压油进出液压缸，并通过链条连接液压缸和滑台来带动整个设备的举升动作，如图2.1所示：、rr九内并按头、西越外按头图2.1驱动举升装置示意图图2. 1是本次设计的普通式双柱汽车举升机的驱动装置及举升装置的示意图，从图中可以看到左右两边立柱内的两个举升装置是通过液压软管来连接的，它的一个不足的 地方就是左右两个液压缸在开始举升时有一个时间差，这会导致因左右两边的举升速 度不一样而举升不平衡。因此，

10、我们在液压举升的基础上增加了钢丝绳的同步装置， 用这样的同步装置来弥补液压缸带来的缺点。图2. 2是普通式双柱汽车举升机的举升 装置的结构图：图2.2普通式双柱汽车举升机的举升装置结构图从图中可以看到，普通式双柱汽车举升机的举升装置是将链条镶嵌在滑轮槽内来带动 液压杆达到举升的的。2. 2立柱普通式双柱汽车举升机的立柱有两个，分别是左、右两边各一个立柱。图2. 3是 左边立柱的俯视图。整个举升机的重量儿乎都是山立柱来支撑的，因此它必须要有一 定的强度和刚度。（强刚度的设讣计算在第四章）。立柱中间的空间是用来放置举升装 置以及滑台部件的。整个立柱部分的行位公差要求也比较高，如图水平方向的立柱臂和

11、垂直方向的立柱壁要求要保持一定的直线度和平行度，立柱内外表面还要有一定的粗糙度等。|_| 儿|IH*H图2. 3左立柱的俯视图2.3支撑机构托臂部分是属于举升机的支撑机构。当汽车进入到举升机的范围里时，整个支撑 机构就通过改变摇臂的角度或方向来改变托臂的整个工作范兩的宽度。本次设计的支 撑机构是非对称式的托臂，这样设讣增加了托臂的宽度，实质就等于增加了托臂的工 作范围，而且左右两侧的托臂的臂长都是有一定的伸缩性的。如图2. 4所示：图2. 4非对称式托臂的工作范围示意图1托臂原始工作位置，2托臂伸长后的工作位置其中，图中方格阴影部分就是托臂的工作范围。托臂未伸长前的工作范围按照轨迹1 来运动；

12、托臂伸长后的工作范围按照轨迹2来运动；而且，图中的轨迹1和2是托臂 的两个极限位置，在1和2的范围内，托臂的长度是可以伸缩的。但是山于托臂属于 支撑机构，它是要承受一定的重量的，所以本次设计采用非对称式的结构就更能保证 托臂的强刚度了。非对称式托臂的详细结构如下图2. 5所示：图2. 5非对称式托臂的结构图2. 4平衡机构山于举升机在上升或下降时必须要采用强制性的平衡装置来确保汽车整体的水 平位置保持一致，所以本次设计釆用了钢丝绳来作为整个举升机的平衡机构。本次设 计所采用的是在单个立柱内安装两副左右对称的钢丝绳，但是在这个单个立柱里面的 钢丝绳的走向确是两个相反的方向，用户可以通过改变钢丝绳

13、的张力来使左右两边的 滑台在抬升的过程中保持平衡。要注意的是两边确定的钢丝绳的张力必须一致，这样才能真正的平衡。单个立柱里的钢丝绳的走向如图2. 6所示:图2.6单个立柱内钢丝绳的走向示意图2. 5保险机构汽车举升机是一种对安全性能要求特别高的举升设备。通常设有多种保险装置 和保护措施：液压回路的保压、机械锁止保险装置、机械自锁装置、举升过载保护、 冲顶保护、防滑等等。机械自锁是指失去驱动力后，利用机械机构的重力（被驱动物 体的阻力）来自动阻碍其运动的保护刚。本次设汁中电磁铁安全锁机构的组成是：在两个滑台上均有安装安全卡位条， 当汽车升起后，卡位条与电磁铁连接的支撑板构成机械自锁机构，山于两个

14、立柱上 均装有电磁铁安全锁，如图2. 7所示，并且这两个安全锁所装的位置不在同一直线 上而是互相错开在对角线上，起到双保险的作用。图2. 7电磁铁安全锁1电磁铁，2保险孔板，3保险孔支撑座作为保险装置的电磁铁安全锁是山好儿个零件组成的。其中主要的儿个零件包括：保 险孔板、保险孔支撑座和电磁铁。当电磁铁得电将保险孔支撑座吸住时，它和锁紧板 之间没有接触，此时的举升机处于保险打开状态，整个滑台可以自由地上下移动。当 电磁铁失电时，保险孔支撑座处于图示状态，此时的保险孔支撑座将与滑台上的锁紧 板互相顶住，使滑台固定在一个位置而不能上下移动，起到保险的作用。3普通式双柱汽车举升机的强刚度分析与验算双柱

15、式汽车举升机的结构形式有多种，QJY04-02B型举升机系是指液压驱动的双 柱举升机。此类举升机构的传动系统山液圧系统驱动和控制的，通过两立柱内安装的 液压油缸实现上下运动，推动连接立柱与滑台的链条，使滑台上安装的大滚轮沿立柱 滚动，实现滑台的上下移动。举升设备的主要部分有：举升机构、支承机构、平衡机 构和电磁铁安全锁机构。本次设讣的举升机的主要性能参数为：额定举升载荷4吨；在载重4吨情况下， 山最低位置举升到最高位置需50秒；当拉下操纵杆使溢流阀接通，4吨轿车山最高位 置降到最低位置所需时间不小于50秒；电动机功率2. 2 KW；举升臂在最低位置时的 举升高度为120mm,最大举升高度为18

16、50mm,工作彳亍程为1730mm。3. 1普通式双柱举升机立柱的结构分析和验算3.1.1主立柱的截面特性分析与计算主立柱体是举升机主要的受力承重部件。举升机立柱在工作时受来自于保险锁机 构处因承重的压力和升降滑台滚轮作用在立柱上的弯矩。因此，立柱在这两种力的作 用下，有向内弯的变形趋势，底部焊口在拉压应力的作用下有开裂的倾向，故立柱底 部与底座处焊有加强筋。立柱壳体用钢板整体压制成形，其内部相应位置焊有保险装置支承板，用于锁定 状态时受力和承重，下部与底座焊接。其中一个立柱体上还装有液压泵站和电气控制 箱。主立柱作为主要的承重部件，先对其截面特征进行分析，主要是确定立柱截面形心的位置和截面的

17、惯性矩。3.1.1.1确定立柱截面形心和中性轴的位潼将整个截面分为A、丄、加三个部分，取与截面底边互相重合的Z'轴为参考轴（见 图4.1举升机主立柱横截面示意图），乙、Z：、Z分别为三个组合截面的中性轴，则三 个截面的面积及其形心至Z'轴的距离分别为：y57kA：G詐匸FZ：hrZ,目A，Y,c5c匕Ae.-ZC乙27CY=7282图4. 1举升机主立柱横截面示意图=194x6 + 194 x 6 + 270 x 6 = 3948 (曲)A2 = (57 - 6) x 6 x 2=612 (zwn2)生=(35 - 6) x 6 x 2=348 (mm2)重心C到相应边的距离e

18、：(4. 1)e2 =H-e= 194 - 58.429 = 135.571(/wn)Y2 =194一3 = 191(劝)y3 =194-6-14.5 = 173.5(nun)整个截面形心C在对称轴Y上的位置则为:3948x58.429-612x19K348x173.5 =83 1. (4. 2)3948+612 + 3483.1.1.2确定惯性矩设三截面的形心分别为G、G、C3,其形心轴为乙、Z、Z3 (图4. 1),它们距Z 轴的距离分别为：q =CC =8319-58.429 =24.69(/zvh)a2 =CC2 =191 -83.119 =107.881(肋2)a3 = CCy =

19、173.5 83.119 =90.381("”)由平行移轴公式，三截面对中性轴Z的惯性矩分别为：Re3 _blf +ae3l7A =I2X +aA =! + 24.692 x 3948 =1815 .36(cm4) (4. 3)IZ2 =IZ2+a；A2 = x6 - x 2 + 107.8812 x 612 =712.448 (cm4)12Ay 79 3ZZ3 = IZ3 + A. = J x2 + 90.3812 x 348=286.711 (cm4)12J、£2、，Z3为三截面对各自心轴Zl、Z2、Z3的惯性矩，将三截面对中性轴Z 的惯性矩相加，可得立柱整个截面对中性

20、轴Z的惯性矩乙：I7 =/ZI +/Z2 +ZZ3 =1815.36 + 712.448 +286.711 = 2814.519 (c/4)3.1.1.3立柱静矩S的计算:（1）立柱整个截面上半部分的静矩：SA2 =2x51x6x(110.881-3) =66023 172(/)SA3 =2x29x6x(110.881 -6-14.5) = 31452 .588(nun3)其中s川、Sm、孔3分别为三截面各自的静矩，所以立柱整个截面上半部分的静 矩s为：S = S川 +S.42 +S”3 = 171243 .337(""/)(2)立柱整个截面下半部分的静矩S：S =2 x

21、6 x 83.119 x 83.119/= 41452 .609(加)S" =270x6x(83.119-3) =129792 .78("/)s，= s +S" = 171245 .389(/wn3)3.1.2主立柱的强度分析与验算举升机工作时，其托臂将汽车举升至一定高度后锁定，举升机直接承载处位于托 臂端部，故应先对滑台部件进行受力分析（见图4. 2滑台部件受力悄况示意图）：在分析之前，对滑台部件进行了调查。其中本次设计的滑台部件的组成之一是大 滑轮，滑轮的种类形状有很多，有“两个大圆柱滚轮型”、“四个顶角处是釆用四个小 滚轮型”、还有最原始的“四个角用四个橡胶

22、滑块”或是“用两个滑块代替两个大圆 柱滚轮”，但是用的较多的是“釆用两个大圆柱滚轮”的形式，如果采用其他类型的 滚轮例如用滑块来代替滚轮，那么整个滑台就不容易锁定，容易滑动；除此之外就是 同步性的问题也不容易解决。图4. 2滑台部件受力情况示意图3.1.2.1滑台部件受力情况分析滑台部件自身重量近似佔算如下：滑台组合件尺寸：采用160X160方钢，壁厚8 mm,拓800mm滑台体积：VHT = 16x 16 x 80-14.4x 14.4 x 80=3891 .2(c/n3)摇臂座尺寸：采用100X 100方钢，壁厚8 mm,长440mm摇臂座体积：VYBZ = 10 x 10 x 44-8.

23、4 x 8.4 x 44=1295 .36(c/n3)托臂近似尺寸：采用100X100方钢，壁厚8 mm,长(800 + 310) =1110mm托臂体积.Vn =1。x 10X 1118.4 x 8.4x111=3267 .84(cd)钢材比重选取:7.85用伙g/伽"/mF)所以，滑台部件、摇臂座和托臂的重量为G济=3891 .2x7.85 =30.55Gyrz = 1295 .36 x 7.85 = 10.17Gib = 3267.84 X 7.85 = 25.65kg将滑台、摇臂座和托臂一起考虑Girr +Gybz +G州=30.55 + 107 + 25.65 = 66.3

24、7伙 g）图4.2中，单侧托臂受到的最大载荷为2吨，加上自重，托臂端部受力为 2066. 37kg, F：和F：是立柱通过滚轮给予的反力，氏和Fby为保险支承板给予的支承 力，B处为支承点，假定自重全部集中在负载处，有：工 Mb=0 F, x 685-F2 x 160=2066.37 x 1330（45）工Mc=0 x525 + Fbx x 160 =2066.37 x 1330 （4 6）EX=0F=UF馭（4.7）= 0Fpy=2066.37Pg由式4. 7得，話-F?,代入式4. 6片 x525+160（-F,） = 2066.37x1330假定F严F“Fbx=0片=5234.804匕则

25、由式 4. 5 得：F2 = 5234.804kgFby = 2066.37kg综上所述，考虑滑台部件中滑台、摇臂座和托臂的总自重，假定自重全部集中 在负载处，近似估算值为66. 37kgo单侧托臂受到的最大载荷为2000kg,加上滑台 部件的自重，托臂端部受力大小为2066. 37kg,几和F：是立柱通过滚轮给予的反力，Fi书，卩取和理为保险支承板给予的支承力，B处是支承点位置，则:F =F2 =523480Ug,巧 * = 0, FtiY =206637£g°3. 1.2. 2举升机主立柱受力情况分析主立柱受力惜况（见图4. 3普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图），F

26、：和 F：是滑台通过滚轮作用在立柱上的力（图示为最高位置），Fb和冃丫为滑台作用在立 柱上的支承力（压力），张、皿和匾为底部支座反力。针对立柱受力情况，经计算 得：图4. 3普通式双柱举升机主立柱受力情况示意图工+ 耳 X1890斤 x(1890+525) + /rx(83.119-12)=0RexORq二Fb、二2066. 3( kgMh = F x525 Fry x71.119 = 2601313 .9(kgmm)3. 1.2. 3普通式双柱举升机主立柱强度校核计算从图43看出，整个立柱体相当于一个悬臂梁，可画出立柱的弯矩图和剪力图。III几引起的弯矩图和剪力图见图4. 4：l=2600m

27、mb=2415mma=185mm= PQ - a) = 5234 8O4 x (2600 一 185 ) = 12642051 66伙gnun)Qmax = P = 5234.8OUgIII F：引起的弯矩图和剪力图见图4. 5：A巳=5234. SO lkgBwo .b=1890-. 1=2600 -一丄口丄田丄L_|I克I I I I I I I I I I I I | I I I ITTIQ：图4.3立柱上F2作用力及其弯矩图和剪力图1二2600mmb=1890mma=710mmA/max = PQ-a) = -52348(M x(2600 - 710) = -9893779 56伙g曲

28、)= "一5234804蚣111险产生的M引起的弯矩图见图4. 6：图4. 6立柱上H作用力及其弯矩图M =弘 X71.119 = 146958 .2kgMnuu=-M =-尸耐 x (83.119 -12) = -146958 .168 伙gmm)综上所述，立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图如图4. 7所示。工CB Q 二 F*7in合成剪力图c.-.-rlfDB7inB/D fSQ合成弯矩图图4. 7立柱受力的合成弯矩图和合成剪力图从图中可以得出M = P(a -a2) = 52348(Mx525 =2748272 1伙gmm)Md = 2748272 .1 -14695868 =

29、 2601313 .9如曲)在截面C处,剪力最大(Qc=5234. 804kg),弯矩最大(址二2748272. lkg)，所以此处是危险截面。前面计算已经得到乙=2814519d ,抗弯截面模数为：I7 2814.519xlO43八 c、W = - =25383c7/(4.8)© 110.881截面上半部分静矩S = 171. 24cm3, * =於曲=16.436“(4. 9)S 171.24以下进行强度校核：(1) 校核正应力强度：(4. 10)(4. 11)(4. 12)=2748272 , KT'=血？)mdX W VV253.83ct= 541x1 °&

30、#176; 1 102.04/c/h许用应力选：9.8x5bmax9l,满足强度条件。(2) 校核剪应力强度:_ Oma'S _ QCmaxn234804g = 294 仗g/cm?) I I7b/S 16.436 x 282m选6=235MPa ,而许用应力卜=竺匕巴=479.59(kg/end)(4.9.8x5rmax<r,满足强度条件。(3) 折算应力强度校核：主立柱横截面上的最大正应力久和产生在离中性轴最远的边缘处，而最大剪应力5-则产生在中性轴上，虽然通过上面的校核说明在这两处的强度都是满足要求的， 但是因为在截面C处，M和Q都具有最大值，正应力和剪应力都比较大，因此这

31、里的 主应力就比较大，有必要根据适当的强度理论进行折算应力校核，取该截面边缘处某 点K进行计算：2748272 x IO"1 x 11.08812814.519=108271(&g/c 加2)(4. 14)QS 5234.804x171.25 一一，“门“、rr = =ll29(£g/c 广)(4.15)'lb 2814.519x28.2r.v = 一6苗于点K处在复杂应力状态，立柱体材料釆用的30钢是塑性材料，可以采用笫四强度理论，将6,匚的数值代入，用统汁平均剪应力理论对此应力状态建立的强度条件为:bj =、/b +3r2 <a(4.16)所以 b

32、, = V1O82.712 +3x1 1.292 = 1082.7 lkg/= 1104.08/cm2即J < a(4. 17)按第四强度理论所算得的折算应力也满足许用强度要求。3.1.3主立柱的刚度计算用迭加法: 加戶专=霭 "273;0气=黑= 0.727由F2引起的绕度:(4. 18)Ph21(往外弯)用式爪融(3-0)E：弹性模量的选择：碳钢取：196-206Gpa(2)取 201Gpa=20. 1X 106X/cm2/a 二Pb2l鈕 f 5234紳価八29.3.273 =3.2伽)6x20.1x106 x2814 .519(4. 19) = -a = - =- =

33、0.273,0 = - = 0.929/ / 2600 / 2600（往内弯）HiFi引起的绕度:Z12 =5234 8(M x 241 宁 x 260 x 9.8 x 2.0716x20.1x106x2814 .519=4.7(cm)（3） II1M引起的绕度:(4. 20)竺=M695 宓亦林=0.086(c)2EI 2x20.1x106 x2814 .519（往外弯）此植可忽略不计。实际往内弯的绕度 fA=fAi +fA2 =4.7-3.2 = 1.5(c/n)3. 2托臂部分的强度校核3.2.1托臂部分截面特性托臂部分截面属于变截面，以下先计算截面特性数据:（1）小臂截面尺寸：70X7

34、0 方钢，壁厚 8mm, a二70, b二54惯性矩：12704 -5444一-129.225 cm/4 (4.21)126a7O4 - 544,-36.92cm3(4.22)6x70静矩计算：S = 2x8x35X 17.5+ 54x8x(27+4)=23.19267H3(2)大臂截面尺寸：92X92方钢，壁厚8mm,沪92, b二76惯性矩：I = U- h- = 92-76 - = 318.976c/n412 12W = “_ b_ = 3 二 76 = 69.342c”F x 6a 6x923. 2. 2托臂部分强度核算图示为左后托臂部件图:图4. 9左后托臂部件图图中的A、B、C、D

35、分别对应着托臂示意图中的A、B、C、D四个截面:下图是托臂示意图：按照A, B, C, D儿个典型截面进行分析，各个截面的截面图如下:(a) A-A截面A1A3B-B截面（同D-D截面）(c) C-C截面图4. 10典型截面示意图(1)A截面：惯性矩：1=129. 225cm* ； W =36. 92cm3Ma = 2066.37 x31 = 64057.47kg 久心=ZE 47 = 1735 .03kg/cm2dX' VK 36.92540x1009.8x3= 183673kg/c保险系数较小可满足强度要求。(2) B截面：92*92方钢=80X15=1200力1 二92+15/2

36、二99 5mmA：=92X92-76X76二8464-5776二2688mm'Ya2=92/ 2=46minYc= (1200X99. 5+2688X46)/(1200+2688)二243048/3888二62. 51mmIA1=80X153/2+(99. 5-62. 51)2 X 1200=1664412. 12mm*Ia2=(92-764)/12+(62. 51-46)3X 2688=392. 46cm1所以 Ib = Iai + Ia2 = 392.46+166.44=558.9 cm'W=89. 41cm3Mb = 2066.37x61 = 126048.57Zrg-c

37、/w_ 126048 .57¥7"89.41= 14097%g/c 加 2540x1009.8 x 3.5= 157434£g/cr保险系数较小可满足强度要求。(3) C截面:Ai=12cm"yA1=92+15/2+60=15. 95cmA：=26. 88cm"血二4. 6cmA3=60X 10=6cm:y3=92+60/2=12. 2cmyc=(12X15. 95+26. 88X4. 6+6X 12. 2)/(12+26. 88+6) =8. 56cm0二50 X 153/2+(15. 95-8. 56)2X 12=641. 73cmlx二(

38、924-764)/12+(8. 56-4. 6)2X 16. 88=759. 875cm4Ia3=1*63/12+(12. 2-8. 56)2X 6=183. 615cm!所以总=0+1/1/1585. 22cm*W二I g/8. 65=1585. 22/8. 65=183. 26cm3Me二2066. 37X94=19423& 78kgcm满足强度要求。(4) D截面:惯性矩：I二318. 976cm4 ；W=69. 342cm:Md二2066. 37X53=109517. 61kgcm启动电动机按钮后电机起动并带动油泵从油箱中吸入压力油送到举升缸中使活 塞杆移动，此时安全溢流阀关闭

39、。此阀的压力在出厂前已经调好，以保证起重的额定 载荷的要求。当系统中压力超过极限时，自动溢流卸油阀松开，起动按钮停止供油， 提升结束，开始作业工作。如果拉动滑台上两个机械安全锁后再按手动式下降阀便开 始卸油下降，其工作原理图见图5.1：图5. 1液压系统工作原理图1-齿轮泵，2-电动机，3-滤油器，4-单向阀，5-溢流阀，6-手动式下降阀，7-伺服限流阀，&软管，9-防油管爆裂阀，10-举升缸，11-液位计，12-空气滤清4. 2 攵压缸活塞杆受压木父核4.2.1液压缸活塞杆强度验算根据活塞杆只受压力的匸作悄况，强度验算公式为:(5.1)dN35. 7 (F/o ) I：mm计算长度1

40、 二L+1二1992mm式中：F载荷力KN。这里 F=1/2G= (4000/2) X g=2000Kgf=19. 62KN (5.2)o 活塞杆材料应用应力MPao 二 o s/n (5.3)其中：0,材料屈服极限,n二安全系数。取O 5 =315MPa, n=3, o=105MPao则 dN35.7 (19. 62/105) 1/3 =15. 432 mm实际采用之活塞杆直径d=38mm>> 15. 432mm,所以符合受压强度要求。4. 2. 2液压缸活塞杆受压稳定性校核液压缸压杆安装形式如下图示:F-U1"JX*dI-I <LI/ 4-y / .图5. 2液压缸压杆安装图已知：缸体长度工作行程L二1078mm1二914mm活塞杆截面积活塞杆转动惯量活塞杆回转半径柔性系数末端条件系数A二(31 /4) Xd:J二(八/64) Xd*K二(J/A) 5/4m=85n二 2则 r /K=4Xlf /d=4X 1992/38=209. 684mXn13=85X21:=120. 21由于r /K> mXn1"3,则可按下列公式计算临界载荷PK=n=nEJ/L, 2(5.4)式中：E材料弹性模量,取 E=2. 1X105 MPa, Jmm1, 1' mm则：Pk=3. 14163X2X2. 1X10